Immagine di Ultima Thule, o 2014 Mu69, scattata dalla sonda della Nasa New Horizons lo scorso Capodanno durante un flyby passato alla storia. Crediti: Nasa/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

La curiosità del mese

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Ultima Thule

La curiosità del mese di febbraio 2019 a cura di Gabriele Ghisellini


Fig. 1 -
Fig. 1 - La fascia di Kuiper si trova oltre l’orbita di Nettuno e Plutone, tra le 30 e le 50 unità astronomiche (una unità astronomica corrisponde alla distanza Terra-Sole, cioè 150 milioni di km). È formata da una miriade di corpi di piccola massa, ma si pensa che contenga almeno 10000 corpi con un diametro maggiore di 100 km.

Pensate di prendere la mira con un fucile e sperare di centrare un bersaglio grande un solo centimetro, e lontano 2000 km.
Difficile? Sì, e non è tutto.
Per aggiungere un po’ di brivido, il bersaglio si sta muovendo velocissimo e voi, prima di sparare, dovete tenerne conto.
Sembra una cosa impossibile, eppure è proprio quello che la sonda New Horizon, della NASA, è riuscita a fare, fotografando come previsto il corpo celeste più lontano mai esplorato dall’uomo: Ultima Thule.

Fig. 2 - Il lungo viaggio di New Horizon verso l'esterno del Sistema Solare. Dopo essere stata fiondata da Giove, la sonda ha viaggiato altri 8 anni per raggiungere Plutone, con cui ha avuto un incontro ravvicinato. Poi, dopo altri 3 anni e mezzo, e' arrivata a sfiorare, il 1 Gennaio 2019, Ultima Thule, l'oggetto piu' lontano mai esplorato dall'uomo.
Fig. 2 - Il lungo viaggio di New Horizon verso l’esterno del Sistema Solare. Dopo essere stata "fiondata" da Giove, la sonda ha viaggiato altri 8 anni per raggiungere Plutone, con cui ha avuto un incontro ravvicinato. Poi, dopo altri 3 anni e mezzo, è arrivata a sfiorare, il 1 Gennaio 2019, Ultima Thule, l’oggetto più lontano mai esplorato dall’uomo.

New Horizon: è il nome della sonda, lanciata nel gennaio 2006, progettata per raggiungere e studiare Plutone e il suo satellite Caronte, fare una mappa della loro superficie e analizzare la loro atmosfera. La sonda, dopo l’accensione del terzo stadio detiene il record di velocità nel lasciare la Terra: 16,3 km/s, cioe` piu` di 58.000 km all’ora.
Plutone: fino a qualche anno fa Plutone era il più lontano dei pianeti in orbita attorno al Sole, ma poi fu declassato a corpo minore del Sistema Solare proprio nel 2006, l’anno del lancio di New Horizon.
La ragione? In quegli anni si scoprirono altri corpi grandi altrettano e anche più di Plutone che appartenevano alla cosiddetta "Fascia di Kuiper", e si decise che anche Plutone ne faceva parte.

Fig. 3 - Plutone, il nono pianeta del Sistema Solare, recentemente declassato a corpo minore, incontrato e fotografato da New Horizon nel Luglio 2015.
Fig. 3 - Plutone, il nono pianeta del Sistema Solare, recentemente declassato a corpo minore, incontrato e fotografato da New Horizon nel Luglio 2015.

Luglio 2015: New Horizon finalmente raggiunge Plutone, e lo fotografa da una distanza minima di 12.500 km. Per raggiungerlo ha usufruito di una spintarella gravitazionale da parte di Giove, che ha permesso di accorciare il viaggio di un paio di anni.
Ultima Thule: così è chiamato il corpo celeste raggiunto dalla New Horizon il primo gennaio 2019. Come spesso succede il nome Ultima Thule ha origine da leggende antiche, dal nome di un’isola (Thule) che si troverebbe nella parte nord dell’oceano Atlantico e visitata da viaggiatori partiti dall’odierna Marsiglia nel 330 a.C. Non si è ancora capito se questa isola leggendaria fosse la Groenlandia, oppure l’Islanda o una delle piccole isole sparse nel nord dell’Atlantico. Nel medioevo, il termine Ultima Thule venne a significare una terra estrema, posta al di là delle terre conosciute.

Fig. 4 - Ultima Thule, la provola cosmica, nell'immagine a piu` alta risoluzione ricevuta (24 gennaio 2019).
Fig. 4 - Ultima Thule, la provola cosmica, nell’immagine a più alta risoluzione inviata a Terra (24 gennaio 2019).

Una provola cosmica: le foto inviateci da New Horizon mostrano che Ultima Thule è l’unione di due corpi approssimativamente sferici (Ultima e Thule), uniti dopo uno scontro "dolce", dato che i due corpi non si sono spaccati. Questo fa supporre che fossero in orbita l’uno attorno all’altro.
Si nota addirittura un anello, un po’ più chiaro, come una saldatura tra i due corpi.
La distanza minima tra New Horizon e Ultima Thule è stata di 3500 km. Ultima Thule non è un asteroide (di roccia), ma appartiene alla cosiddetta "fascia di Kuiper".

Fig. 5 - La formazione di Ultima Thule potrebbe essere quella schematizzata nelle tre figure. All'inizio del Sistema Solare si sono formati tantissimi corpi di piccole dimensioni che si sono riuniti in corpi piu' grandi. Due di questi erano vicini e orbitavano uno attorno all'altro, finche' si sono uniti.
Fig. 5 - La formazione di Ultima Thule potrebbe essere quella schematizzata nelle tre figure. All’inizio del Sistema Solare si sono formati tantissimi corpi di piccole dimensioni che si sono riuniti in corpi piä grandi. Due di questi erano vicini e orbitavano uno attorno all’altro, finchè si sono uniti.

Fascia di Kuiper: è una zona del sistema solare che si estende oltre l’orbita di Nettuno, fino ad una distanza quasi doppia.
Le distanze diventano a questo punto così grandi che si preferisce misurarle in unità della distanza Terra-Sole, chiamata Unità Astronomica, che equivale a 150 milioni di km (la luce impiega più di 8 minuti per percorrerla).
Nettuno è a 30 unità atronomiche dal Sole, e la fascia di Kuiper si estende da 30 a 50 unità astronomiche dalla nostra stella.
Contiene una miriade di oggetti celesti, la maggior parte piccoli, ma alcuni grandi quasi quanto Plutone. Sono per lo più fatti di ghiaccio (d’acqua, di ammoniaca e di metano ad una temperatura di 220 gradi Celsius sottozero), come le comete, ma con orbite più stabili di queste.
6,4 miliardi di km: questa è la distanza che ci separa da Ultima Thule. La luce impiega circa 6 ore a per percorrere questa distanza. Questo implica che non possiamo "guidare" la sonda come se fosse una normale automobile. Tutte le correzioni di rotta devono essere pensate e calcolate con largo anticipo, in modo da avvertire per tempo la sonda e i suoi piccoli razzi.
Perchè Ultima Thule è importante: perchè si pensa che tutti i corpi che formano la fascia di Kuiper siano i rimasugli dei piccoli corpi che all’inizio del sistema solare hanno formato, raggruppandosi, i pianeti. E sono rimasti pressochè incontaminati da allora, circa 4,6 miliardi di anni fa. Si può fare archeologia cosmica ...
20 mesi: il tempo necessario a New Horizon per mandare a Terra tutte le immagini, che ha già fatto, di Ultima Thule.
Questo vuol dire che riceveremo delle altre immagini di Ultima Thule, speriamo ancora più dettagliate di quelle che abbiamo già ricevuto.
Nel frattempo la sonda continuerà a misurare le polveri che incontrerà nel suo cammino, e poi proseguirà il suo viaggio fino ai confini del sistema solare, seguendo il destino delle due sonde Voyager e di Pioneer 10: a 21 miliardi e mezzo di km, la sonda Voyager 1 è l’oggetto costruito dall’uomo più lontano da noi.



Per saperne di più:

Wal Thornhill: Ultima Thule - Another Victory for the Electric Universe | Space News - Un video (18 min) sulla formazione dei sistemi stellari (in inglese)
Ultima Thule - First Images - Video con le prime immagini del flyby (in inglese)

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